电力转换装置制造方法及图纸

电力转换装置具有二极管整流器(2)、进行交流/直流转换的升降压转换器(3)、从第1～第3臂的串联连接点(61～63)向电动机(7)供给驱动电流的逆变器(6)，升降压转换器(3)具有：转换器开关元件(3a)，其与二极管整流器(2)的正极侧连接；转换器无源元件(3b)，其阳极与逆变器(6)的各臂的负极侧和二极管整流器(2)的负极侧连接，阴极与转换器开关元件(3a)连接；逆变器(6)的第1臂；直流电抗器(4)，其连接在第1臂的串联连接点(61)与转换器无源元件(3b)的阴极之间，逆变器(6)的第1臂与升降压转换器(3)共享。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力转换装置
本专利技术涉及电力转换装置，特别涉及附加了高次谐波抑制功能的电力转换装置。
技术介绍
近年来，随着电气设备的普及，高次谐波电流量增加，电力系统的品质降低成为问题。因此，与各系统连接的电气设备对高次谐波产生量设置了限制。接受这种现实，在各电气设备中，提出了利用电抗器和有源元件等的高次谐波对策的方法。作为针对电力系统侧的现有的高次谐波对策，主要存在下述2个方法。第1方法是在电源侧设置三相交流用的电抗器的方法(例如，例如参照专利文献1)。第2方法是电力转换装置的前级的整流器不由二极管整流器构成、而由PWM整流器构成的方法。但是，该情况下，需要如第1方法那样在电源侧设置三相交流用的电抗器。专利文献1所记载的电力转换装置具有与电源供给源连接的转换器电路、以及经由平滑用电容器而与转换器电路连接且对驱动对象的电动机进行驱动的逆变器电路。在专利文献1所记载的电力转换装置中，在电源供给源与转换器电路之间连接有三相的交流用电抗器。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-172152号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在上述第1和第2方法中，无论在哪种方法的情况下，都需要三相的交流用电抗器，由此，存在电力转换装置的安装体积大型化这样的课题。本专利技术是为了解决该课题而完成的，其目的在于，得到能够通过简易的结构抑制高次谐波、并且实现小型化的电力转换装置。用于解决课题的手段本专利技术是一种电力转换装置，其具有：二极管整流器，其由第1二极管构成，对所输入的交流电力进行整流；转换器，其将由所述二极管整流器整流后的所述交流电力转换为直流电力；以及逆变器，其具有一个以上的由串联连接的第1半导体开关元件构成的臂，使用从所述转换器输入的所述直流电力，从各所述臂的所述第1半导体开关元件的串联连接点对驱动对象设备供给驱动电流，所述转换器具有：第2半导体开关元件，其一端与所述二极管整流器的输出的正极侧连接；第2二极管，其阳极与所述逆变器的各所述臂的负极侧连接、且与所述二极管整流器的输出的负极侧连接，阴极与所述第2半导体开关元件的另一端连接；所述逆变器的一个以上的所述臂中的一个臂；以及直流电抗器，其连接在所述一个臂的所述第1半导体开关元件的所述串联连接点与所述第2二极管的所述阴极之间，所述逆变器和所述转换器共享所述逆变器的所述一个臂。专利技术效果根据本专利技术的电力转换装置，利用二极管整流器和转换器构成斩波器电路，因此，能够通过简易的结构实现高次谐波对策，此外，将以往使用的三相的交流电抗器置换为一个直流电抗器，因此，实现电力转换装置的小型化。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式1的电力转换装置的结构的结构图。图2是本专利技术的实施方式1的电力转换装置的电压和电流的波形图。具体实施方式实施方式1图1是示出本专利技术的实施方式1的电力转换装置的结构的结构图。如图1所示，电力转换装置具有三相二极管整流器2、升降压转换器3、低通滤波器(LPF：Low-PassFilter)5、三相电压型逆变器6。如图1所示，电力转换装置与系统电源1连接。系统电源1由商用电源、即三相交流电源构成。电力转换装置将来自系统电源1的商用三相交流电力转换为电动机7要求的三相交流电力，由此对电动机7进行驱动。这里，设电力转换装置的驱动对象为电动机7来进行说明。在系统电源1连接有三相二极管整流器2。三相二极管整流器2对来自系统电源1的交流电力进行全波整流。三相二极管整流器2是对6个整流二极管2a～2f进行桥接而构成的。即，如图1所示，三相二极管整流器2具有3对整流二极管(2a、2b)、(2c、2d)、(2e、2f)，构成各对的2个整流二极管串联连接。此外，在各对的串联连接点21、22、23连接有系统电源1的各相R、S、T。另一方面，三相电压型逆变器6与电动机7连接。三相电压型逆变器6由6个半导体开关元件6a～6f(以下设为逆变器开关元件6a～6f。)和平滑电容器8构成。逆变器开关元件6a、6c、6e设置在上侧，逆变器开关元件6b、6d、6f设置在下侧。此外，逆变器开关元件6a、6b串联连接，构成第1臂。同样，逆变器开关元件6c、6d串联连接，构成第2臂。此外，同样，逆变器开关元件6e、6f串联连接，构成第3臂。这3个臂并联连接。此外，从第1～第3臂的串联连接点61～63向电动机7供给驱动电流。另外，第1臂、第2臂、第3臂分别对应于电动机7的U相、V相、W相。平滑电容器8的一端与各臂的正极侧连接，平滑电容器8的另一端与各臂的负极侧连接。此外，第1～第3臂也可以由1个半导体开关模块形成。升降压转换器3经由低通滤波器5而与三相二极管整流器2连接。升降压转换器3将由三相二极管整流器2整流后的三相交流电力转换为直流电力。此外，升降压转换器3对从三相二极管整流器2输入的交流电压进行升降压。如图1所示，升降压转换器3由转换器开关元件3a、转换器无源元件3b、直流电抗器(DCL)4、平滑电容器8、第1臂的逆变器开关元件6a、6b构成。这样，本实施方式1的电力转换装置的一个特征在于，在升降压转换器3和三相电压型逆变器6中共享第1臂。这样，在本实施方式1中，第1臂具有转换器的功能和逆变器的功能。在升降压转换器3中，转换器无源元件3b由二极管构成。转换器无源元件3b的阳极与第1臂的负极侧连接。进而，转换器无源元件3b的阳极还经由低通滤波器5而与三相二极管整流器2的输出的负极侧连接。转换器无源元件3b的阴极与转换器开关元件3a的一端连接。转换器开关元件3a的另一端经由低通滤波器5而与三相二极管整流器2的输出的正极侧连接。转换器开关元件3a例如由MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor)或IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)等半导体功率器件构成。此外，直流电抗器4连接在转换器无源元件3b的阴极与第1臂的串联连接点61之间。在本实施方式1中，三相二极管整流器2、直流电抗器4、升降压转换器3的转换器开关元件3a和三相电压型逆变器6的逆变器开关元件6b构成斩波器电路部。此外，如图1所示，电力转换装置具有对三相电压型逆变器6的逆变器开关元件6a～6f和转换器开关元件3a的接通/断开进行控制的开关控制电路11。接着，使用图1和图2对本专利技术的实施方式1的电力转换装置的动作进行说明。图2是使实施方式1的斩波器电路部进行动作的情况下的动作波形图。在图1中，系统电源1的交流电力由三相二极管整流器2进行整流，该整流后的交流电力被输入到斩波器电路部。在斩波器电路部中，通过升降压转换器3的转换器开关元件3a的开关、三相电压型逆变器6的第一臂的下侧的逆变器开关元件6b的开关对上述交流电力的输入电压进行升降压，上述交流电力被转换为直流电力。该直流电力被输出到平滑电容器8。通过输出到平滑电容器8的直流电力对三相电压型逆变器6进行驱动。即，通过开关控制电路11对逆变器开关元件6a～6f的接通/断开进行控制，由此产生交流电力。这样，该交流电力被输出到电动机7，对电动机7进行驱动。如图2所示，针对系统电源1的各相的相电压9，设相电流10为120°通电电流波形，由此实现实施方式1的高次谐波抑制方法。作为该方法，对升降压转换器3的转换器开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力转换装置，其具有：二极管整流器，其由第1二极管构成，对所输入的交流电力进行整流；转换器，其将由所述二极管整流器整流后的所述交流电力转换为直流电力；以及逆变器，其具有一个以上的由串联连接的第1半导体开关元件构成的臂，使用从所述转换器输入的所述直流电力，从各所述臂的所述第1半导体开关元件的串联连接点对驱动对象设备供给驱动电流，所述转换器具有：第2半导体开关元件，其一端与所述二极管整流器的输出的正极侧连接；第2二极管，其阳极与所述逆变器的各所述臂的负极侧连接、且与所述二极管整流器的输出的负极侧连接，阴极与所述第2半导体开关元件的另一端连接；所述逆变器的一个以上的所述臂中的一个臂；以及直流电抗器，其连接在所述一个臂的所述第1半导体开关元件的所述串联连接点与所述第2二极管的所述阴极之间，所述逆变器和所述转换器共享所述逆变器的所述一个臂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电力转换装置，其具有：二极管整流器，其由第1二极管构成，对所输入的交流电力进行整流；转换器，其将由所述二极管整流器整流后的所述交流电力转换为直流电力；以及逆变器，其具有一个以上的由串联连接的第1半导体开关元件构成的臂，使用从所述转换器输入的所述直流电力，从各所述臂的所述第1半导体开关元件的串联连接点对驱动对象设备供给驱动电流，所述转换器具有：第2半导体开关元件，其一端与所述二极管整流器的输出的正极侧连接；第2二极管，其阳极与所述逆变器的各所述臂的负极侧连接、且与所述二极管整流器的输出的负极侧连接，阴极与所述第2半导体开关元件的另一端连接；所述逆变器的一个以上的所述臂中的一个臂；以及直流电抗器，其连接在所述一个臂的所述第1半导体开关元...

【专利技术属性】
技术研发人员：松井光生，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP